인덕터(Inductor)

인덕터

인덕터는 자계에서 에너지를 충전,방전 함으로써 소자를 통과하는 전류의 변화를 억제하는 소자입니다.

오른쪽의 그래프는 인덕터를 통과하는 전류의 양을 나타냅니다.
충전전류는 약 63% 까지는 급격히 충전하다가 이후는 서서히 충전하게 됩니다.
방전전류는 약 37% 까지는 급격히 방전하다가 이후는 서서히 방전하게 됩니다.
급격히 충전또는 방전하는 시간을 시정수를 통해 구할 수 있습니다. 
위의 식에서 시정수(타우)=L(인덕터)/R(저항)로 구할 수 있는데 시정수는 최대전류 백분율의 약 63% 되는 시점입니다.
따라서 L의 값이 클수록 R의 값이 작을 수록 그래프는 완만하게 증가하겠지요

위의 그래프와 같이 전압이 인가 되면 전류가  갑자기 증가 하다가 완만히 증가하게 됩니다.
인덕터 양단의 전압은 식과 같이 시간당 전류의 변화(di/dt)에 따라 전압이 증가하게 됩니다.
인덕터의 값이 크고 시간당 전류 변화가 클수록 인덕터 양단의 전압은 크게 증가하게 됩니다. 
전압이 계속 유지가 되면 전류는 최대로 증가하게 되며 인덕터 양단의 전압은 0이 됩니다.

중학교 기술시간에 가솔린엔진의 단속기에 대해 배웁니다.
가솔린엔진의 점화플러그가 불꽃을 발생하게 높은 전압을 만들어주는 부품이 단속기라는 부품인데
코일이 들어있고 전류를 흘리다가 순간적으로 끊어주면 높은전압이 발생됩니다.
중학교때에는 이해를 못하고 외우기만 했던것 같네요

 

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전자제품은 주로 교류(AC)를 직류(DC)로 만들어 사용하는데 교류를 직류로 만들다 보니
완전한 직류가 아니라  전압과 전류가 출렁이게 됩니다.(정류회로 참고) 또는 주변 Noise에 의해 영향을 받을 수 있습니다.
이걸 갖다 쓰는 칩에서는  당연히 동작에 영향을 받게 되며 출력또한 영향을 받게 됩니다.
중간에 인덕터를 사용하면 전류가 출렁거려도 바로 칩에 영향을 주지 않고 서서히 변화하기 때문에
완충역할을 할 수 있습니다.

커패시터는 전압을 충전하게 되는데 이 전압이 인덕터를 거치면서 전류의 변화로 인해
커패시터를 다시 충전시키고 다시 인덕터에 전류를 흘리는 구조가 바로 Osillator(발진기)의 원리입니다.

인덕터는 전류 흐름의 변화를 줄이는데 주로 사용됩니다.

신호와 인덕터와의 관계
인덕터는 자계에서 에너지를 충방전하는데 충전또는 방전이 완전히 일어난후 양단의 전압이 0이 됩니다.
결국 입력되는 에너지와 출력되는 에너지가 손실없이 전달된다는 의미가 됩니다.
충방전이 끝난상태라는것은 결국 입력되는 신호가  직류라는 의미가 되므로 인덕터는 직류를 신호를 잘 전달하게 됩니다.
그러나 입력신호가 교류일경우 자계에서 충방전이 일어나므로 입력되는 신호와 인덕터 충방전 주기가 맞는 신호만 전달이 되겠지요
결국 인덕터는 직류는 잘 통과 하고 교류는 충방전 주기에 맞는 신호만 통과하게 됩니다.
교류를 차단이라고 이야기하는분들도 계신데 그렇게 알고 계시면 이해가 힘드실것 같네요.
입력되는 교류신호가 충방전 주기와 맞지않으면 교류가 통과가 안된다는 의미로  차단된다라고 이해를 하셔야 합니다.